• Title/Summary/Keyword: 파랑제어

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Wave control fuction and friction damping of a pile-supported floating body (말뚝계류식 부유체의 파랑제어 기능과 마찰감에 관한 연구)

  • 김헌태
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.11 no.1
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    • pp.65-73
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    • 1997
  • The floating body discussed in this study is a 2-D rectangular floating unit supported by four vertical piles at its corners. Structures of this type are frequently seen as floating piers for the crafts in a small harbour. The movement in some modes of motion of such a flating body is fully or partially restrincted by the piles. The authors(Kim et al. 1994) carried out a series of model tests on its wave control function, its motion and the loads on piles. The experimental results showed that a certain degree of intial constriction force which clamps the floating unit in the horizontal direction can effectively reduce the body motion and wave energy without increasing mooring forces. This may be due to the friction forces occuring between the piles and the rollers installed in the mooring equipments on the floating unit. In this paper, we develop a numerical model for the prediction of wave transformation and floating body motions, where the friction force is idealized as the Coulomb friction and linearized into a damping force using the equivalent damping cofficient. This linearization is verified by comparing the results of motions between the linear and nonlinear analysis of the ezuations of motion. We further compare the caculation results by the linear model with the experimental results and discuss the effect of the friction force or the constriction force on body motions and wave energy dissipation.

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A Study of the Wave Control Characteristics of the Submerged Breakwater using VOF Method in Irregular Wave Fields (VOF법에 의한 불규칙파동장에 있어서 잠제의 파랑제어 특성에 관한 연구)

  • 김도삼;이광호;허동수;유현상
    • Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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    • 2003.08a
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    • pp.283-289
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    • 2003
  • 잠제는 수면 아래에 건설되는 대표적인 친환경의 해안ㆍ항만구조물로 일본을 위시한 외국에서는 이안제 등과 같은 대체표사제어구조물로 잠제를 다수 시공해 왔으며, 국내에서는 처음으로 부산시의 송도해수욕장에 해안침식방지를 위해 잠제를 건설하고 있다. 잠제에 의한 파랑제어의 주요한 메커니즘은 천단상에서의 입사파랑과 구조물과의 마찰 및 입사파랑의 강제쇄파에 의한 에너지 소산이다. (중략)

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A Study of Wave Control by New Type Floating Breakwater (신형식부방파제의 파랑제어에 관한 연구)

  • 김도삼;허동수;윤희면;이광호;최낙훈
    • Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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    • 2003.08a
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    • pp.76-86
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    • 2003
  • 부방파제는 파랑에너지가 집중되어 있는 자유수면에서 수면하 20%정도에 부체를 띄워 부체에 의한 반사파와 투과파 및 부체동요에 의한 발산파에 의해 파랑을 제어한다. 부방파제의 장점은 무엇보다 대수심해역에 적합하고, 해수흐름을 방해하지 않아 항내오염을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 지진의 피해를 최소한으로 줄일 수 있고, 연약지반상에서도 쉽게 건설될 수 있다는 점이다. (중략)

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항내 정온계산 위한 BOUSS-2D 모형의 반사특성 검토

  • Ha, Chang-Sik;Kim, Tak-Gyeom;Kim, Jong-Hun;Yu, Ha-Sang
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.65-66
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    • 2018
  • 국내 항만의 건설 및 확장 보수를 위한 설계 단계에서의 평면배치 검토시 항내측으로 내습하는 파랑변형특성에 대한 정밀한 평가는 필수적이다. 이에 따라 많은 수학적 모델들이 연안역과 항만에서의 파랑전파와 변형에 대해 개발되어 왔다. 특히 항내정온도의 해석은 항만 사용성 측면에서 매우 중요하며 실제 해상의 파랑상태와 유사한 불규칙파로의 해석이 요구되어 지고 있다. 항내정온도 해석에 있어서 항내파랑장 형성에 크게 영향을 미치는 구조물의 반사율을 효과적으로 적용하는 것은 매우 중요하다. 하지만, 구조물의 반사율은 이론계산이 어렵고, 일반적으로는 모형실험 혹은 현지관측에 의해 추정된다. 따라서, 일반적인 경우 비용 및 시간상의 제약으로 인해 평면 파랑모형으로 정온도 해석시 반사율의 적용은 구조형식별로 연구자들에 의해 개략 제시된 반사율을 적용하고 있다. 특히, 다방향 불규칙파의 적용시에 경계조건으로는 다방향 불규칙파를 효과적으로 제어할 수 있는 부분반사 경계면과 계산영역 밖으로 나가는 파랑에 대해서 인공적인 흡수층 또는 감쇠층(artificial damping layer)을 설정하여 반사를 제어하는 기법을 많이 적용하고 있다. 이때 항만구조물의 부분반사는 파랑제원에 따른 damping layer의 parameter의 조정에 의해 구조물의 구조형식별 반사율을 적절히 재현할 필요성이 있다. 본 연구에서는 불규칙파를 대상으로 damping layer의 parameter(무차원 감쇠계수, 감쇠층의 두께)등의 변화에 따른 반사율의 변화특성을 고찰하고, 향후 부분반사 경계면으로 damping layer가 적용되는 평면 파랑모형의 정온도 해석시 부분반사의 적용에 대한 기초자료를 제공하고자 한다.

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Field Monitoring Examination on Wave Energy Dissipation Effects by Submerged Artificial Reefs (현장관측을 통한 잠제의 파랑제어효과검토)

  • Kim, Kyu-Han;Shin, Bum-Shick
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.26 no.1
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    • pp.1-8
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    • 2014
  • In this study, a field monitoring on Namae beach erosion countermeasure in the east coast of Korea is conducted to verify its efficiency and effectiveness. The Namae Beach project has been carried out for six years with three years for planning and three years for actual construction. The planning phase of numerical model tests and investigations had been reported by Kim et al. (2008, 2011). The field monitoring confirms increase in the beach width after the submerged artificial reefs construction and is due to its wave energy dissipation effects. The field monitoring is performed at the seaward and landward of the countermeasures. The wave height reduction from the seaward side (depth h = 10.5 m) to the landward side (h = 3.7 m) of the reef is measured for wave transmission coefficient (Kt) analysis. The analysis shows 60% of deduction in wave energy due to the submerged artificial reefs.

An Experimental Study of Wave Overtopping Characteristics on the Structure for Wave Overtopping Power Generating System (월파형 파력발전구조물의 월파 특성에 관한 실험적 연구)

  • Shin, Seung-Ho;Hong, Key-Yong
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.30 no.8 s.114
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    • pp.649-655
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    • 2006
  • Waves progressing into the coastal area can be amplified, swashed and overtopped by a wave overtopping control structure, and it converts the kinetic energy of the waves to the potential energy with a hydraulic head above the mean sea level by conserving the overflow in a reservoir. Then the potential energy in the form of hydraulic head can be converted to electric power utilizing extremely low-head hydraulic turbine. This study aims to find the most optimal shape of wave overtopping structure which maximizes overtopping volume rate of sea water. Laboratory experiments for the performance evaluation of wave overtopping control structures were carried out in three dimensional wave tank, and the three dimensional structure models with planar wave concentration shapes(B/b) were manufactured into five classes, which were optimized by cross sectional parameters of the structure, ie, length of ramp(l), gradient of inclined ramp($cot{\phi}$) and freeboard height of the wave overtopping structure($h_e$) proposed by Shin and Hong(2005). The wave overtopping discharges were investigated with 20 incident wave conditions and wave directions of $0^{\circ},\;15^{\circ},\;30^{\circ}$.

Three-Dimensional Wave Control and Dynamic Response of Floating Breakwater Moored by Piers (말뚝계류된 부방파제의 공간파랑제어 및 동적거동에 관한 연구)

  • 김도삼;윤희면
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.14 no.3
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    • pp.183-191
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    • 2002
  • In general, the salient features of the floating breakwater have excellent regulation of sea-water keeping the marine always clean, up and down free movement with the incoming and outgoing tides, capable of being installed without considering the geological condition of sea-bed at any water depth. This study discusses the three dimensional wave transformation of the floating breakwater moored by piers, and its dynamic response numerically. Numerical method is based on the boundary integral method and eigenfunction expansion method. It is known that pier mooring system has higher absorption of wave energy than the chain mooring system. Pier mooring system permit only vertical motion (heaving motion) of floating breakwater, other motions restricted. It is assumed in the present study that a resistant force as friction between piers and floating pontoon is not applied far the vertical motion of the floating breakwater. According to the numerical results, draft and width of the floating breakwater affect on the wave transformations greatly, and incident wave of long period is well transmitted to the rear of the floating breakwater, And the vertical motion come to be large for the short wave period.

Performance Analysis of PCS for Wave Energy Converter Reflecting Characteristics of Wave Energy (파랑의 특성을 반영한 파력발전용 전력변환장치 제어 특성 분석)

  • Roh, Chan;Kim, Kyong-Hwan;Kwak, Sang-Shin
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2019.07a
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    • pp.449-450
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    • 2019
  • 신재생에너지 중에서 풍력발전은 많은 연구가 진행되면서 상용화가 진행되었다. 하지만 파력발전은 세계적으로도 연구가 부족하고, 다양한 파력발전장치의 형태가 존재하면서 최적화에 대한 고민과 함께 아직 상용화에 접근하지 못하고 있다. 또한 풍력발전보다 더 많은 에너지 변환 단계가 존재하고, 파랑의 특성에 따른 입력 에너지가 급격하게 변화하기 때문에 파력발전용 PCS는 제어가 복잡하다. 본 논문에서는 파력발전장치의 각 단계의 실측 데이터를 기반으로 파랑의 특성을 반영한 에너지원의 모델링을 진행하고 이를 기반으로 파력발전용 PCS 제어특성 분석을 진행한다. 파력발전용 PCS는 백투백 컨버터(back to back converter)로 구성하고, PI 제어기 기반의 SVPWM을 사용한다. 결론적으로 본 연구를 기반으로 파력발전용 PCS 제어기 구성을 통한 향후 연구방향을 도출할 수 있을 것이다.

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Wave Control Performance of Moored Pontoon-Type Floating Breakwater (계류된 사각형 부유식 방파제의 파랑제어성능)

  • Cho I. H.
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.5 no.3
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    • pp.35-44
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    • 2002
  • In this paper, the analytic studies on the wave control performance of moored pontoon-type floating breakwater are presented. A two-dimensional eigenfunction expansion method is adopted to study the motion responses and the transmission coefficients of pontoon-type floating breakwater in beam waves. The stiffness coefficients of mooring line are idealized as linear elastic spring. Comparison of the analytical results with a numerical results (FEM) shows good agreement over a wide range of frequencies. The performance of mooed pontoon-type floating breakwater is tested with various design parameters such as sectional geometry, mooring line characteristics and wave frequencies. It is found that the properly designed floating breakwater can be an effective wave control structure.

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A Study of Wave Control by New Type Floating Breakwater (신형식 부방파제의 파랑제어에 관한 연구)

  • 김도삼;이광호;최낙훈;윤희면
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.16 no.1
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    • pp.1-9
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    • 2004
  • In this study, several new types of floating breakwater are proposed according to the geometry of the vertical barrier and the existence of horizontal plate, and are compared to the steel floating breakwater adopted in Won-Jun fishing port and the performance of wave control is numerically investigated by using Green function method. From the numerical results, model attached the horizontal barrier under the vertical barrier is more efficient for reflection and transmission coefficient than the steel floating breakwater in Won-Jun fishing port. It is confirmed that the transmitted waves can be controlled efficiently by optimizing the length and distance of a vertical and horizontal barriers.